一种能够实现超声振动和低频振动复合的刀柄制造技术

本发明专利技术公开了一种能够实现超声振动和低频振动复合的刀柄。该刀柄利用电机、双凸轮、振动滑块构成的机械运动实现低频振动，利用压电陶瓷、变幅杆构成的压电振动换能器实现超声振动。该刀柄高频振动机构、低频振动机构两部分通过低频振动轴进行连接，两种振动在刀柄轴线方向进行耦合。刀柄整体结构紧凑，体积适中，刚性强，上端配有HSK标准接口，适用于标准数控机床主轴，可与主轴实现紧密连接。同时，下端变幅杆通过标准弹簧夹头与加工工具进行紧固，提高刀柄、工具在加工过程中的稳定性。本发明专利技术可实现加工工具在刀柄轴向的往复振动，具有超声振动、低频振动、超声低频复合振动三种模式，还可根据配备加工工具的不同，从而实现不同形式的超声振动加工方式。本发明专利技术结构紧凑、成本低，在超声低频复合振动加工工艺研究和应用方面具有广阔的前景。

A tool holder that can realize the combination of ultrasonic vibration and low frequency vibration

The invention discloses a tool handle capable of realizing the combination of ultrasonic vibration and low frequency vibration. The tool holder realizes low frequency vibration by mechanical motion composed of motor, double cam and vibration slider, and the piezoelectric vibration transducer composed of piezoelectric ceramics and horn transformer realizes ultrasonic vibration. The high-frequency vibration mechanism and the low-frequency vibration mechanism of the tool handle are connected by the low-frequency vibration shaft, and the two kinds of vibration are coupled in the axis direction of the tool handle. The tool holder has compact structure, moderate volume, strong rigidity and HSK standard interface at the upper end. It is suitable for the spindle of standard NC machine tools and can be closely connected with the spindle. At the same time, the lower horn is tightened with the processing tool through the standard spring chuck to improve the stability of the tool handle and tool in the process of processing. The invention can realize the reciprocating vibration of the processing tool in the axial direction of the tool handle, has three modes of ultrasonic vibration, low-frequency vibration and low-frequency composite vibration, and can realize different forms of ultrasonic vibration processing according to the different equipments of the processing tool. The invention has compact structure and low cost, and has broad prospects in the research and application of ultrasonic low frequency compound vibration processing technology.

【技术实现步骤摘要】
一种能够实现超声振动和低频振动复合的刀柄
本专利技术涉及一种振动刀柄，尤其是一种能实现低频振动、超声振动、超声低频复合的轴向往复振动刀柄，属于机械加工装备领域。
技术介绍
随着航空航天事业的发展，整体叶盘的结构越来越复杂，叶片的整体厚度和叶片间流道的尺寸越来越小，造成加工叶片型面的刀具直径也进一步减小，进而导致叶盘型面加工的整体工艺系统刚度极弱；另一方面，叶盘材料的可加工性越来越差，传统切削加工很难满足叶盘加工精度的要求。超声加工可使刀具在工件表面快速往复运动，进而提高刀具的微细切削能力，以微量去除表面材料的方法提高工件表面质量和尺寸精度。但是，针对整体叶盘的难加工材料，超声振动切削加工时刀具的寿命极难保证，限制了超声振动切削加工在整体叶盘型面精密加工领域内的应用。本专利技术将低频振动和超声振动模式相结合，并采用超硬磨料非回转工具对整体叶盘狭小空间结构特征进行往复精密加工，利用超硬磨料提高材料的可加工性，利用低频振动提供加工的主运动，利用超声振动实现工具与工件的断续分离，进而降低加工表面温度，实现微细加工更进一步提高加工后的工件表面质量。目前市场上超声振动刀柄较多，但不能实现与低频振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够实现超声振动和低频振动复合的刀柄，包括刀柄部分（1）、低频机械振动部分（2）、超声振动部分（3），其特征在于：刀柄部分（1）通过法兰盘（102）、螺钉与低频振动部分（2）进行刚性配合，并保证两部分在同一轴线上；低频机械振动部分（2）通过低频振动轴（219）下端的法兰盘与超声部分（3）的保护罩配合，并通过螺钉进行紧固；超声部分（3）的变幅杆（305）末端设有螺纹、空腔，与标准的ER夹头配合实现工具的夹持。

【技术特征摘要】
1.一种能够实现超声振动和低频振动复合的刀柄，包括刀柄部分（1）、低频机械振动部分（2）、超声振动部分（3），其特征在于：刀柄部分（1）通过法兰盘（102）、螺钉与低频振动部分（2）进行刚性配合，并保证两部分在同一轴线上；低频机械振动部分（2）通过低频振动轴（219）下端的法兰盘与超声部分（3）的保护罩配合，并通过螺钉进行紧固；超声部分（3）的变幅杆（305）末端设有螺纹、空腔，与标准的ER夹头配合实现工具的夹持。2.根据权利要求1所述的一种能够实现超声振动和低频振动复合的刀柄，其特征在于：刀柄部分（1）通过HSK标准接口（101）与机床主轴连接，但不仅限于HSK标准接口，也可以是BT系列标准接口；刀柄部分（1）下端通过法兰盘（102）与低频振动下罩（205）连接。3.根据权利要求1所述的一种能够实现超声振动和低频振动复合的刀柄，其特征在于：机械振动部分（2）为双凸轮机构，主动凸轮（208）与电机（201）之间通过套筒联轴器（204）连接，凸轮轴通过轴承（210）、轴套（206）、端盖（211）与低频振动下罩（205）的轴承座配合，电机（201）通过螺钉固定于低频振动下罩（205）的电机座上，外偏心套（212）固定在主动凸轮（208）上，用于调整低频振动的振幅，外偏心套（212）与从动凸轮（21...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐汝锋，李勋，王海宁，周永鑫，周怀彪，
申请(专利权)人：山东理工大学，北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：山东,37